8 a Sensors de microones. 8 a Sensors de microones. RADARRADAR

S’utilitzen sensors actius, que generen radiació S’utilitzen sensors actius, que generen radiació artificial que no es troba als espectres solar i artificial que no es troba als espectres solar i terrestre.terrestre.

Les longituds d’ona són majors i el feix artificial es Les longituds d’ona són majors i el feix artificial es pot manipular per obtenir el màxim de informació.pot manipular per obtenir el màxim de informació.

Les Les microonesmicroones abracen la porció de abracen la porció de l’espetre electromagnètic entre 1 cm i 1 l’espetre electromagnètic entre 1 cm i 1 m. Per tant són ones molt més llargues m. Per tant són ones molt més llargues que les visibles o IR, i presenten la que les visibles o IR, i presenten la propietat de que penetren els niguls, pols, propietat de que penetren els niguls, pols, brumes, etc.brumes, etc.

Només en les microones més curtes es Només en les microones més curtes es produeixen fenòmens de difusió amb produeixen fenòmens de difusió amb gotes de pluja, aquesta propietat és la gotes de pluja, aquesta propietat és la que utilitzen els RADARS meteorològics.que utilitzen els RADARS meteorològics.

L’estudi de les modificacions que ha L’estudi de les modificacions que ha sofert aquesta radiació ens dona sofert aquesta radiació ens dona certes propietats dels blancs. certes propietats dels blancs.

Els blancs poden ser: la superfície de la Els blancs poden ser: la superfície de la Terra, objectes mòvils o precipitació (cas Terra, objectes mòvils o precipitació (cas del RADAR meteorològic).del RADAR meteorològic).

La forma més comú de detecció amb microones és el RADAR La forma més comú de detecció amb microones és el RADAR (Radio Detection and Ranging). Es tracta d’un sensor actiu (Radio Detection and Ranging). Es tracta d’un sensor actiu que emet una senyal cap el blanc i detecta la porció de la que emet una senyal cap el blanc i detecta la porció de la senyal inicial que retorna a l’antena, on es mesura el canvi senyal inicial que retorna a l’antena, on es mesura el canvi que hi ha en la longitud d’ona i el temps de retràs que hi ha que hi ha en la longitud d’ona i el temps de retràs que hi ha entre l’emissió i la recepció del eco, amb això es determina la entre l’emissió i la recepció del eco, amb això es determina la distància i direcció en que es troba el blanc.distància i direcció en que es troba el blanc.

S’utilitzen radars per regularitzar el tràfic aeri, marítim, S’utilitzen radars per regularitzar el tràfic aeri, marítim, operacions militars etc. En aquests casos els blancs son operacions militars etc. En aquests casos els blancs son mòbils, avions, etc.mòbils, avions, etc.

Els radars meteorològics detecten la precipitació, on els Els radars meteorològics detecten la precipitació, on els blancs son les gotes d’aigua.blancs son les gotes d’aigua.

Però el radar també es pot dirigir a la superfície de la terra Però el radar també es pot dirigir a la superfície de la terra (sigui de dia o de nit, estigui ennigulat o no), i es veu la (sigui de dia o de nit, estigui ennigulat o no), i es veu la rugositat del terreny (topografia), i altres propietats físiques rugositat del terreny (topografia), i altres propietats físiques de la superfície (humitat de superfícies, estat de la mar etc.).de la superfície (humitat de superfícies, estat de la mar etc.).

En alguns canals el radar travessa la vegetació, es poden fer En alguns canals el radar travessa la vegetació, es poden fer per tant mapes de zones boscoses, freqüentment ennigulades. per tant mapes de zones boscoses, freqüentment ennigulades.

Radar aerotransportat: Radar aerotransportat: aplicacionsaplicacions

La seva principal aplicació és la La seva principal aplicació és la cartografia i la topografia: Models cartografia i la topografia: Models digitals del terreny per interferometria.digitals del terreny per interferometria.

Obtenció de l’espectre d’ones de l’oceà.Obtenció de l’espectre d’ones de l’oceà. Classificació dels tipus de gel.Classificació dels tipus de gel. Detecció de vessaments de Detecció de vessaments de

hidrocarburs.hidrocarburs. Altímetres.Altímetres. Geodesia.Geodesia.

Les principals propietats objecte de manipulació són:Les principals propietats objecte de manipulació són: Angle de depressió, és l’angle que forma la direcció Angle de depressió, és l’angle que forma la direcció

d’observació amb l’horitzontal. Els valors varien en d’observació amb l’horitzontal. Els valors varien en funció dels objectius, en estudis oceànics i funció dels objectius, en estudis oceànics i glaciològics és menor que en treballs damunt glaciològics és menor que en treballs damunt superfície continental.superfície continental.

Angle de incidència, és l’angle que forma la direcció Angle de incidència, és l’angle que forma la direcció d’observació amb la perpendicular a l’objectiu, varia d’observació amb la perpendicular a l’objectiu, varia dintre d’una mateixa imatge.dintre d’una mateixa imatge.

Polarització o orientació (horitzontal o vertical) de la Polarització o orientació (horitzontal o vertical) de la onda emesa per el sensor, l’ona retornada també es onda emesa per el sensor, l’ona retornada també es pot rebre amb polarització horitzontal o vertical. pot rebre amb polarització horitzontal o vertical. D’aquesta manera apareixen quatre possibles D’aquesta manera apareixen quatre possibles combinacions (HH, HV, VH, VV), que poden dialitzar-combinacions (HH, HV, VH, VV), que poden dialitzar-se com si fossen quatre bandes ja que hi intervé se com si fossen quatre bandes ja que hi intervé diferent tipus d’informació.diferent tipus d’informació.

Subdivisió de les longitud Subdivisió de les longitud d’ona RADARd’ona RADAR

Problemes en els sistemes Problemes en els sistemes RADARRADAR Els radars observen la superfície lateralment Els radars observen la superfície lateralment

(perspectiva obliqua) el que implica notables (perspectiva obliqua) el que implica notables deformacions geomètriques.deformacions geomètriques.

La senyal de retorn no només depèn de l’objecte La senyal de retorn no només depèn de l’objecte detectat sinó que també depèn de la distància al sensor.detectat sinó que també depèn de la distància al sensor.

La interacció de les microones amb la superfície La interacció de les microones amb la superfície terrestre genera un fenomen denominant speckle degut terrestre genera un fenomen denominant speckle degut a la integració de respostes de diferents objectius en un a la integració de respostes de diferents objectius en un mateix píxel. El speckle es manifesta com punts blancs mateix píxel. El speckle es manifesta com punts blancs aleatòriament dispersos per la imatge.aleatòriament dispersos per la imatge.

La resolució no és igual en la direcció paral·lela a la La resolució no és igual en la direcció paral·lela a la trajectòria que en la perpendicular a la mateixa. En trajectòria que en la perpendicular a la mateixa. En aquest darrer, el tamany del píxel augmenta conforme aquest darrer, el tamany del píxel augmenta conforme l’angle de incidència és major.l’angle de incidència és major.

La presència de relleus modifica l’angle local de La presència de relleus modifica l’angle local de incidència de la senyal de radar, transforma la incidència de la senyal de radar, transforma la superfície real en superfície projectada modificant les superfície real en superfície projectada modificant les distancies i a més suposa la presència d’ombres.distancies i a més suposa la presència d’ombres.

La correcció dels tres primers tipus La correcció dels tres primers tipus d’errors es coneix com correcció d’errors es coneix com correcció geomètrica i es desenvolupa al geomètrica i es desenvolupa al georeferenciar la imatge. La correcció del georeferenciar la imatge. La correcció del quart es coneix com correcció quart es coneix com correcció radiomètrica, i la dels cinquè com radiomètrica, i la dels cinquè com correcció atmosfèrica.correcció atmosfèrica.

Sensors radarSensors radar El sensor ERS-SAR va ser el primer satèl·lit europeu de El sensor ERS-SAR va ser el primer satèl·lit europeu de

teledetecció. Opera a la banda C amb polarització VV. teledetecció. Opera a la banda C amb polarització VV. Produeix imatges de 100 Km d’ample amb una resolució de Produeix imatges de 100 Km d’ample amb una resolució de 25 metres. Aquesta resolució s’obté integrant els píxels 25 metres. Aquesta resolució s’obté integrant els píxels més petits que s’obtenen a les imatges en brut per a més petits que s’obtenen a les imatges en brut per a disminuir l’speckle. L’angle de incidència varia entre 20 i disminuir l’speckle. L’angle de incidència varia entre 20 i 26 graus el que permet captar la rugositat del terreny. 26 graus el que permet captar la rugositat del terreny. S’ha utilitza en diferents projectes en oceanografia S’ha utilitza en diferents projectes en oceanografia (estimació de l’onatje), glaciologia (detecció de encletxes), (estimació de l’onatje), glaciologia (detecció de encletxes), usos del sol (discriminació de cultius) i geomorfologia.usos del sol (discriminació de cultius) i geomorfologia.

RADARSAT RADARSAT és un satèl·lit de la NASA amb òrbita és un satèl·lit de la NASA amb òrbita heliosíncorna, que opera en la banda C amb polarització heliosíncorna, que opera en la banda C amb polarització HH. L’amplada de les imatges varia entre 35 i 5000 Km, HH. L’amplada de les imatges varia entre 35 i 5000 Km, així com la resolució que oscil·la entre 10 i 100 m.així com la resolució que oscil·la entre 10 i 100 m.

El sensor El sensor SIR-C/X-SAR SIR-C/X-SAR utilitza 3 bandes (L,C,X) i 4 utilitza 3 bandes (L,C,X) i 4 polaritzacions (HH, HV, VH i VV) amb el que s’obté polaritzacions (HH, HV, VH i VV) amb el que s’obté l’equivalent a 12 canals de informació. La resolució l’equivalent a 12 canals de informació. La resolució espacial és també variable. L’angle de depressió varia espacial és també variable. L’angle de depressió varia entre 73 i 27.entre 73 i 27.

La resolució espacial d’un sistema pot calcular-se coLa resolució espacial d’un sistema pot calcular-se co Rs= Rs= h/ h/ El tamany mínim d’un objecte identificable damunt El tamany mínim d’un objecte identificable damunt

una imatge es en relació directa amb la longitud una imatge es en relació directa amb la longitud dona l y l’altura de observació, e inversa amb el dona l y l’altura de observació, e inversa amb el diàmetre d’apertura. Per tant per tenir una diàmetre d’apertura. Per tant per tenir una resolució adequada hauríem de tenir antenes resolució adequada hauríem de tenir antenes d’enormes proporcions. d’enormes proporcions.

Aquest inconvenient pot solucionar-se amb els Aquest inconvenient pot solucionar-se amb els RADAR d’apertura sintètica (SARRADAR d’apertura sintètica (SAR). El seu ). El seu principi d’operació es basa en l’efecte Doppler, que principi d’operació es basa en l’efecte Doppler, que afecta a la observació realitzada quan hi ha un afecta a la observació realitzada quan hi ha un moviment relatiu entre l’observador i l’objecte. En el moviment relatiu entre l’observador i l’objecte. En el cas del SAR , es registren els polsos d’un mateix cas del SAR , es registren els polsos d’un mateix punt de la superfície de la terra en moments distints punt de la superfície de la terra en moments distints de la trajectòria, amb lo que la resolució es la que es de la trajectòria, amb lo que la resolució es la que es tendria amb una antena de similar longitud a la tendria amb una antena de similar longitud a la distancia existent entre els dos punts.distancia existent entre els dos punts.